MDD肖特基二极管与快恢复整流二极管的性能如何比较？

MDD肖特基二极管与快恢复整流二极管的区别是什么？肖特基二极管与快恢复整流二极管在性能上原理是什么？
肖特基势垒二极管性能优于快恢复二极管，它由于具有低压大电流、低功耗、高速开关等优良特性，在高频整流、开关电路和保护电路中作为整流和续流元件，可以大幅度降低功耗，提高电路效率和使用频率，减少电路噪声。所以，在低压范围内，SBD已淘汰了快恢复整流二极管。但由于金属势垒的缘故，SBD不能承受较高电压，因此，在大电压范围内，还缺不了快恢复整流二极管。
接下来，从反向恢复时间trr、反向电压以及正向电压三方面对两者进行比较，具体如下。
1、反向恢复时间trr的比较
PN结呈现正向特性或反向特性取决于结内部的势垒高度，或者说，取决于结内部的载流子分布。因为一定的势垒高度与一定的载流子分布相对应。正偏时，势垒高度很低，结内部的载流子很多，大大地超出平衡值；反偏时，结内部的载流子很少，比平衡值还要低，所以PN结由正偏转向反偏时，就必然存在一个类似电容器放电的过程叫作反向恢复过程。经历这个过程所需的时间就是反向恢复时间trr。显然它与过剩少子寿命长短有关。快速整流管的N区通常都是掺金的，以便使少子寿命降低从而获得较短的反向恢复时间。
肖特基势垒二极管SBD的正向电流主要是“热”电子由半导体注入到金属中，少子空穴注入电流是微不足道的一部分。偏压反向后，注入金属的电子原则上也返回到半导体中，但这仍然要求电子保持足以超过势垒的能量。在正向偏压下，在电子偏压作用下注入到金属的电子的能量比金属费米能级高出一个势垒高度，在金属中由于碰撞作用，使这部分能量在极短时间内消失。
因此，反向偏压施加后，这些热电子只能在这一数量级的时间内返回到半导体内，所以PN结的少子储存效应在SBD中实际是不存在的，其反向恢复时间主要由外电路决定，而不是由与导电机理有关的内在电子过程决定的。因而SBD的反向恢复时间比PN结要短得多。SBD具有类似PN结的微分电容效应，对反向恢复时间有一定影响。为了降低微分电容，要求SBD有效面积尽可能减小，相应外延层掺杂浓度较低。
2、反向电压的比较
在通常情况下一般采用金属--半导体接触来形成肖特基势垒，但是由于金属与半导体接触时，接触界面SiO2层的存在，使得接触电阻和表面态密度明显增大，致使器件的性能大大降低。
为解决这个问题，现采用一项新工艺技术-金属硅化物-硅的接触势垒工艺形成非常可靠且可重复的肖特基势垒。同时采用了保护环结构等新工艺技术，使肖特基二极管的反向特性得到了很大的改善，显示出较理想的伏安特性，但由于金属势垒的缘故，其阻挡层较薄，故不能承受较高的电压。而快恢复整流二极管由于衬底电阻率高、外延层厚，采用深结扩散等特点，其承压能力可达几千伏，这也是快恢复整流二极管不能完全被取代的原因。
3、正向压降的比较
肖特基二极管的特殊结构决定了其体电阻较小，它的正向压降比快恢复整流二极管的正向压降低得多，因而其功耗低。
在生产实践中，快恢复整流二极管VF与trr的改善存在矛盾，也就是说，要使VF尽可能低时，其trr必然上升，同理，trr改善了，则VF上升，这一矛盾对功耗降低是不利的，通常只能在二者中取折衷，这也是快恢复整流二极管的一个劣势。而肖特基势垒二极管SBD，由于其为金一半接触，决定了其trr本身就很小，在通常的情况下，改善VF并不能使trr变差。因此肖特基势垒二极管有利于降低功耗。

肖特基二极管规格书下载： SR220-THRU-SR2200-DO-15.pdf (858.58 KB, 下载次数: 1)

2023-10-25 09:32 上传

点击文件名下载附件
下载积分: 财富 -2